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中心技術報告

NCREE-2001-008

時間 2001-03-01
標題 台北縣及基隆市液化潛能評估
作者 [簡連貴] [馮宗盛] [張耀顯]
摘要 自從西元1964 年美國阿拉斯加(Alaska)發生規模8.4 級大地震,造成了地震液化而引發大規模的山崩,及同年6 月16 日日本之新瀉(Niigata)大地震,使得多數土堤及建築物產生崩塌、維生管線的的毀損(電、水、火等管線)等造成了巨大災變。民國88 年9 月21 日台灣南投縣集集發生規模7.3 之地震,造成全台兩千多人死亡及重要港口結構物產生液化以致嚴重倒塌。故土壤在地震力與類似反覆應力作用下所引致之液化現象,值得大地工程師進行一系列相關之研究。 廣義的液化解釋包括動力與靜力作用作用下之土壤行為,亦即在靜態荷重、地震波浪、機器震動或孔隙水壓改變等作用下均會造成液化。但近二十餘年來由於地震所引起砂土液化造成的災害不勝枚舉,因此現今大地工程界的研究重點均著重在動力作用下之砂土液化及其行為。 對於砂土液化之觀念,最早可追溯至Casagrande1936[1]年企圖以臨界空隙比之觀念來描述液化的行為,然當時之液化研究只侷限於靜態荷重作用下之液化探討。1948 年Terzaghi & Peck[2]提出”液化潛能”(Spontaneous Liquefaction),意即說明疏鬆砂突然的喪失其強度後,所引致的邊坡滑動破壞。Mogami&Kubo1953 年[3]亦使用〝液化〞(Liquefaction)一詞來敘述受地震作用後,現地砂土層之類似行為。經過各國學者的不斷研究,包括Yoshimi et al.(1977)、Seed(1979)、Finn(1981)、Ishihara(1993)等學者,使得人們對於土壤液化的機制及地層本身與地震間之相互作用機制關係逐漸瞭解。 1.2 研究目的 本研究為建立基隆與台北地區之液化潛能圖,本年度乃先針對89 年度所蒐集孔位資料及以往所做的試驗數據進行複驗與蒐集目前普遍使用液化評估方式,並針對數個較具公信力之簡易液化評估法(液化評估準則),包括Seed et al.[4,5,6,7]、日本道路橋液化評估法[8]、中國大陸液化評估法[9]、Tokimatsu&Yoshimi 液化評估法[10]等深入評估比較,希望經由對各個準則深入的探討,建議出一個較適合台灣地區土壤液化潛能評估準則進而初步建立液化潛能圖。本年度之主要目的是將所蒐集之資料進行校對與分析建檔。 1.3 研究方法 本研究其主要之研究方法,茲詳述如下: 1. 將蒐集之試驗數據分析歸類,並審核其適宜性與可靠性。 2. 選擇適合之重點-液化潛能評估準則,藉由對各準則的理論與經驗
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